JP2010020193A - レンズ鏡胴 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の駆動機構を含むレンズ鏡胴において、不良率の低減、低コスト化を図る。
【解決手段】筐体１０内に配列されて光軸方向に相対的に移動自在に支持された複数の可動レンズ群３０，４０、複数の可動レンズ群をそれぞれ駆動する複数の駆動機構９１、９２を備えたレンズ鏡胴において、複数の駆動機構９１，９２を着脱自在に一緒に固定して保持する一つの連結保持部材９３を含み、連結保持部材９３は筐体１０に対して着脱自在に取り付けられている。これによれば、筐体の構造を簡素化でき、又、複数の駆動機構は連結保持部材に対してそれぞれ着脱自在であるため、複数の駆動機構の一部に不良品が生じた場合は、その不良品の駆動機構を良品の駆動機構に交換するだけでよく、良品のものまで交換する場合に比べて、不良率の低減、コストの低減を達成することができる。
【選択図】図１４

Description

本発明は、携帯電話機等に搭載される小型のデジタルカメラ（モバイルカメラ）に適用されるレンズ鏡胴に関し、特に、複数のレンズ群を相対的に移動させてズーミングを行う機能を備えたレンズ鏡胴に関する。

従来のレンズ鏡胴としては、複数のレンズ枠が配列される第１筐体及び第２筐体と、第２筐体に取り付けられた撮像素子と、複数のレンズ枠を光軸方向に往復動自在にガイドするべく第１筐体及び第２筐体に嵌合された複数のガイドシャフトと、第１筐体又は第２筐体に配置された複数の駆動機構（モータ、リードスクリュー、保持プレート等）等を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、これらのレンズ鏡胴においては、第１筐体及び第２筐体にそれぞれガイドシャフト及びレンズ枠を組込んだ後に第１筐体と第２筐体を連結しているため、複数のレンズ枠（レンズ）同士の光軸合わせ（軸芯合わせ）が困難であった。また、複数の駆動機構は、お互いが離れた位置において筐体の内部にそれぞれ固定されているため、筐体にはそれぞれの駆動機構に対応する固定部位が必要になり、装置の大型化を招き、小型化が要求される携帯電話機等に搭載するには不向きであった。

また、部品の一部が故障した場合には、その部品を取り出すべく装置全体を分解しなければならず、修理作業等を容易に行うことができなかった。
さらに、駆動機構が筐体内に配置されているため、フレキシブル配線板（ＦＰＣ）等を筐体の外部に引き出すために開口部が必要になり、その開口部からゴミ等が侵入する虞があり、又、複数の可動レンズ群等の移動範囲による制約を受けてモータを確実に固定しきれず、十分な耐衝撃性を確保するのが困難であった。
一方、取り付けを簡素化するべく、複数の駆動機構を完全に一つのユニットとして形成すると、一部の駆動機構が不良品になると、他の良品の駆動機構も一緒に交換しなければならず、不要なコストの増加、不良率の増加等を招くことになる。

特開２００７−２７１６４９号公報

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、部品点数の削減及び部品の集約化による小型化、低コスト化、組付け作業性の向上、組付け精度の向上等を図りつつ、複数の駆動機構において一部の駆動機構に不良品が発生した場合はその不良品のみを交換することによって不良率の低減を図れるレンズ鏡胴を提供することにある。

本発明のレンズ鏡胴は、光軸方向に伸長する筐体と、筐体内に配列されて光軸方向に相対的に移動自在に支持された複数の可動レンズ群と、複数の可動レンズ群をそれぞれ駆動する複数の駆動機構とを備えたレンズ鏡胴であって、上記複数の駆動機構を着脱自在に一緒に固定して保持する一つの連結保持部材を含み、この連結保持部材は、筐体に対して着脱自在に取り付けられている、ことを特徴としている。
この構成によれば、複数の駆動機構は一つの連結保持部材に一緒に着脱可能に固定して保持され、この一つの連結保持部材が筐体に対して着脱可能に取り付けられるため、筐体には一つの連結保持部材を固定する固定領域（ネジ穴等）を設ければよく、筐体の構造を簡素化でき、又、複数の駆動機構を集約して配置するため、全体としてレンズ鏡胴を小型化できる。また、複数の駆動機構は連結保持部材に対してそれぞれ着脱自在であるため、複数の駆動機構の中に不良品が生じた場合は、その不良品の駆動機構を良品の駆動機構に交換するだけでよく、完全に一つのユニットとして形成された場合に良品のものまで交換する場合に比べて、不良率の低減、コストの低減を達成することができる。

上記構成において、複数の駆動機構は、モータ，モータに直結されかつ光軸方向に伸長するリードスクリュー，リードスクリューに螺合されたナットを含む駆動ユニットと、駆動ユニットを保持する保持プレートとを含み、連結保持部材は、複数の駆動機構に含まれる複数の保持プレートを一緒に固定して保持するように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、駆動ユニット（モータ，リードスクリュー，ナット）をそれぞれ保持する複数の保持プレートが連結保持部材に対して着脱自在になっているため、その取り付け及び取り外しを容易に行うことができる。また、複数の保持プレートを隣接して連結保持部材に固定することにより、部品の集約化、小型化を達成することができる。

上記構成において、筐体は、光軸方向に垂直な方向の少なくとも一つの側壁を取り除いて形成されリードスクリュー及びナットが臨むように配置される開口部を含み、連結保持部材は、筐体に取り付けられた状態で、開口部を塞ぐように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、リードスクリュー及びナットを開口部に臨むように、又、連結保持プレートで開口部を塞ぐように、駆動機構を筐体の外側から組み付けるため、その組み付けが容易であり、一旦組み付けた後でも内部の点検又は修理等の際に容易に取り外すことができ、又、フレキシブル配線板等も筐体の外側において直接接続することができるため、接続用の開口部が不要になり、外部から筐体内にゴミ等が侵入するのを防止することができる。

上記構成において、保持プレートは、リードスクリューに平行に伸長する壁部、壁部の一端にて屈曲されモータの端面を固定する固定部、壁部の他端にて屈曲されリードスクリューの先端側を保持する保持部を画定するように形成され、連結保持部材は、保持プレートの壁部を固定する平板部、筐体に固定される少なくとも二つの固定部を画定するように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、モータの端面が保持プレートの固定部に固定され、モータに直結されかつナットを螺合したリードスクリューの先端側が保持プレートの保持部に保持されるため、モータに対するリードスクリューの振れを防止でき、又、ネジ等により保持プレートの壁部を連結保持部材の平板部に結合するだけで、複数の駆動機構が一体となったモジュール化された駆動機構が得られ、このモジュール化された駆動機構の土台となる連結保持部材（の少なくも二つの固定部）を筐体に固定することで、駆動機構全体の組み付けを容易に行うことができる。

上記構成をなすレンズ鏡胴によれば、構造の簡素化、部品点数の削減及び部品の集約化による小型化、低コスト化、組付け作業性の向上、組付け精度の向上等を達成しつつ、複数の駆動機構において一部の駆動機構に不良品が発生した場合はその不良品のみを交換することができ、その結果不良率が低減したレンズ鏡胴を得ることができると共に、小型化、低コスト化等が要求される携帯電話機等に搭載されるデジタルカメラ等に適したレンズ鏡胴を得ることができる。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図１６は、本発明に係るレンズ鏡胴の一実施形態を示すものであり、図１はレンズ鏡胴Ｍが携帯電話機Ｐに搭載された状態を示す斜視図、図２はレンズ鏡胴Ｍの斜視図、図３はカバーを外した状態でのレンズ鏡胴Ｍの斜視図、図４はカバー及び駆動機構を外した状態でのレンズ鏡胴Ｍの斜視図、図５はレンズ鏡胴Ｍの分解斜視図、図６ないし図８はレンズ鏡胴Ｍの筐体を示す斜視図及び端面図、図９及び図１０は筐体の内部を示す断面図及び平面図、図１１はレンズ鏡胴Ｍの外側面及び内部を示す断面図、図１２はレンズ鏡胴Ｍの光軸を含む面での断面図、図１３は駆動機構の組み付けを説明するレンズ鏡胴Ｍの斜視図、図１４は駆動機構の分解斜視図、図１５は押えカバーの斜視図、図１６は可動レンズ群の動作を説明する断面図である。
尚、ここでは、レンズ鏡胴Ｍは、図１に示すように、携帯電話機Ｐのモニタを有する蓋体Ｐ１に内蔵されており、被写体光の光軸Ｌが蓋体Ｐ１の外面に垂直に進入した後に直角に屈曲して、レンズ鏡胴Ｍの後方側に連結されたＣＣＤ等の撮像素子に入り込むように形成されている。

このレンズ鏡胴Ｍは、図２ないし図５に示すように、外輪郭を画定する筐体１０、ガイドシャフト２１，２２及び回転止めガイドシャフト２３、複数の可動レンズ群としての前側可動レンズ群３０及び後側可動レンズ群４０、前側レンズ群３０と後側レンズ群４０を光軸方向Ｌにおいて互いに引き寄せるコイルスプリング５０、固定レンズ群としての前側固定レンズ群６０及び後側固定レンズ群７０、屈曲要素としてのプリズム８０、駆動機構９０、前側可動レンズ群３０の光軸方向Ｌにおける位置を検出する第１位置センサ１０１、後側可動レンズ群４０の光軸方向Ｌにおける位置を検出する第２位置センサ１０２、筐体１０の開口部を覆うカバー１１０、プリズム８０を筐体１０に対して押圧して固定する押えカバー１２０、フレキシブル配線板１３０等を備えている。

筐体１０は、図６ないし図８に示すように、樹脂材料を用いて略矩形の断面をなす空洞でかつ光軸方向Ｌに伸長するように形成され、光軸方向Ｌの前方に位置する前壁１１、光軸方向Ｌの後方に位置する後壁１２、光軸方向Ｌに垂直な方向に面する側壁１３及び側壁１４、光軸方向Ｌに垂直な方向に面する側壁を除いて形成された開口部１５及び開口部１５に略９０度の角度をもった開口部１６、前壁１１から略三角形状に延出する延出壁１７等を備えている。
また、筐体１０は、図６ないし図８に示すように、光軸方向Ｌの前方から前側固定レンズ群６０を挿入して固定し得る前側環状固定部１１ａ、３つの嵌合孔１１ｂ、ネジ穴１１ｃ、位置決め突起１１ｄ、第１位置センサ１０１を取り付ける凹部１１ｅ、駆動機構９０の一部を嵌め込む凹部１１ｆ、光軸方向Ｌの後方から後側固定レンズ群７０を挿入して固定し得る後側環状固定部１２ａ、３つの嵌合孔１２ｂ、ネジ穴１２ｃ、位置決め突起１２ｄ、第２位置センサ１０２を取り付ける凹部１２ｅ、駆動機構９０の一部（後述する第１モータ９１ａ、第２モータ９２ａ）を嵌め込む２つの凹部１２ｆ、それぞれの凹部１２ｆに連続する略Ｕ字状の２つのフランジ部１２ｇ、ＣＣＤ等の撮像素子を収容する略矩形の凹部１２ｈ、カバー１１０を掛止する掛止爪１２ｉ，１３ａ、駆動機構９０を位置決めする位置決め突起１４ａ、ネジＢを通す円孔１４ｂ、ネジ穴１７ａ、押えカバー１２０を掛止する４つの掛止爪１７ｂ、プリズム８０を位置決めする位置決め部１７ｃ等を備えている。

３つの嵌合孔１１ｂ及び３つの嵌合孔１２ｂは、図６及び図７に示すように、光軸方向Ｌの後方から、ガイドシャフト２１，２２及び回転止めガイドシャフト２３をそれぞれ挿入してそれぞれの両端部を嵌合させる（前端部を嵌合孔１１ｂに嵌合させ、後端部を嵌合孔１２ｂに嵌合させる）ように形成されている。
このように、筐体１０が３つのガイドシャフト２１，２２，２３の両端部を嵌合させて固定するため、光軸Ｌと平行になるように３つのガイドシャフト２１，２２，２３を高精度に組み付けることができ、それ故に、３つのガイドシャフト２１，２２，２３にガイドされる複数の可動レンズ群（前側可動レンズ群３０及び後側可動レンズ群４０のレンズＧの）光軸合わせを高精度に行うことができる。

開口部１５は、図５及び図６に示すように、略矩形に開口するように形成され、３つのガイドシャフト２１，２２，２３が挿着される前の状態で、前側可動レンズ群３０及び後側可動レンズ群４０を筐体１０内に挿入し又は筐体１０から取り出し得る大きさに形成されている。このように、開口部１５を設けたことにより、前側可動レンズ群３０及び後側可動レンズ群４０を筐体１０内に容易に挿入して組み付けることができ、全体としての組み付け作業性を向上させることができる。

２つの凹部１２ｆは、図４ないし図６に示すように、後述する第１モータ９１ａ及び第２モータ９２ａの外輪郭に沿うように側壁に対して凹部を外向きにするように形成されている。
２つの略Ｕ字状のフランジ部１２ｇは、それぞれの凹部１２ｆに連続して形成され、後述する第１リードスクリュー９１ｂ及び第２リードスクリュー９２ｂを通すと共に第１モータ９１ａ及び第２モータ９２ａのそれぞれの端面と対向するように形成されている。

開口部１６は、図５及び図６に示すように、開口部１５と略９０度異なる方向に面する側壁を取り除いて開口部１５と隣接するように略矩形に形成され、筐体１０に外側から近付けられて取り付けられる駆動機構９０の一部（後述する連結保持部材としての連結保持プレート９３）で覆われるようになっている。このように、開口部１５に加えて開口部１６を設けることで、前側可動レンズ群３０及び後側可動レンズ群４０の組み付け及び取り外しを一層容易に行うことができる。
すなわち、開口部１６は、後述する駆動機構９０の第１リードスクリュー９１ｂ及び第１ナット９１ｃと第２リードスクリュー９２及び第２ナット９２ｃを臨ませると共に、連結保持プレート９３により塞がれるようになっている。

ガイドシャフト２１，２２及び回転止めガイドシャフト２３は、それぞれ円形断面をなし光軸方向Ｌに伸長するように形成され、それらの前端部が対応する嵌合孔１１ｂにそれぞれ嵌合され、それらの後端部が対応する嵌合孔１２ｂにそれぞれ嵌合されて、光軸方向Ｌに平行な状態で筐体１０に固定されている。
そして、ガイドシャフト２１は、後述する前側可動レンズ群３０の連結部３２を摺動自在に連結させて光軸方向Ｌにガイドするようになっている。
また、ガイドシャフト２２は、後述する後側可動レンズ群４０の連結部４２を摺動自在に連結させて光軸方向Ｌにガイドするようになっている。
さらに、回転止めガイドシャフト２３は、後述する前側可動レンズ群３０の連結部３３及び後側可動レンズ群４０の連結部４３を摺動自在に連結させて光軸Ｌ回りの回転を一緒に規制しつつ光軸方向Ｌにガイドするようになっている。

前側可動レンズ群３０は、図４、図５、図９、図１１（ｂ）に示すように、一つのレンズＧを保持するレンズ枠３１、レンズ枠３１から延出してガイドシャフト２１に摺動自在に連結される嵌合孔を有する連結部３２、レンズ枠３１から延出して回転止めガイドシャフト２３に摺動自在に連結される略Ｕ字状の連結部３３、レンズ枠３１から延出して第１位置センサ１０１により検出され得る検出片３４、レンズ枠３１から延出して駆動機構９０の一部をなす第１ナット９１ｃに係合させられる略Ｕ字状の係合片３５、係合片３５の近傍に設けられてコイルスプリング５０の端部が掛止される掛止部３６等を備えている。

後側可動レンズ群４０は、図４、図５、図１０、図１１（ｂ）に示すように、３つのレンズＧを保持するレンズ枠４１、レンズ枠４１から延出してガイドシャフト２２に摺動自在に連結される嵌合孔を有する連結部４２、レンズ枠４１から延出して回転止めガイドシャフト２３に摺動自在に連結される略Ｕ字状の連結部４３、レンズ枠４１から延出して第２位置センサ１０２により検出され得る検出片４４、レンズ枠４１から延出して駆動機構９０の一部をなす第２ナット９２ｃに係合させられる略Ｕ字状の係合片４５、レンズ枠４１から延出してコイルスプリング５０の端部が掛止される掛止部４６等を備えている。

コイルスプリング５０は、図１０に示すように、その一端部が前側可動レンズ群３０の掛止部３６に掛止され、その他端部が後側可動レンズ群４０の掛止部４６に掛止されて、前側可動レンズ群３０と後側可動レンズ群４０とを光軸方向Ｌにおいて互いに近づけるように付勢力を及ぼすようになっている。

前側固定レンズ群６０は、図５及び図９に示すように、レンズＧ単体からなり、筐体１０の前側環状固定部１１ａに対して、光軸方向Ｌの前方から挿入して固定されるように形成されている。
後側固定レンズ群７０は、図５及び図９に示すように、レンズＧ単体からなり、筐体１０の後側環状固定部１２ａに対して、光軸方向Ｌの後方から挿入して固定されるように形成されている。

プリズム８０は、図４、図５、図１２に示すように、筐体１０において被写体から発せられた被写体光（光軸Ｌ）を、９０度屈曲させて、筐体１０内に配置されたレンズ群（前側固定レンズ群６０、前側可動レンズ群３０、後側可動レンズ群４０、後側固定レンズ群７０）に導き、さらに筐体１０の後端部に配置される撮像素子に導くように形成されている。そして、プリズム８０は、２つの延出壁１７の間に挟み込むように挿入されて、位置決め部１７ｃにより所定位置に位置決めされ、その外側から押えカバー１２０が筐体１０の延出壁１７に結合されることにより、筐体１０内に固定されるようになっている。

すなわち、このレンズ鏡胴における光学系は、図１２に示すように、光軸方向Ｌの前方から後方に向けて、プリズム８０、前側固定レンズ群６０、前側可動レンズ群３０、後側可動レンズ群４０、後側固定レンズ群７０が順に配列された構成となっており、前側可動レンズ群３０及び後側可動レンズ群４０が駆動機構９０により適宜駆動されて光軸方向Ｌに相対的に移動して変倍動作（ズーミング）を行うと共に、前側レンズ群３０が合焦動作及び補正動作を行うようになっている。

駆動機構９０は、図４、図５、図９、図１０、図１３、図１４に示すように、前側可動レンズ群３０を駆動する第１駆動機構９１、後側可動レンズ群４０を駆動する第２駆動機構９２、第１駆動機構９１及び第２駆動機構９２を一体的に連結（固定）して保持する連結保持部材としての連結保持プレート９３等を備えている。

第１駆動機構９１は、第１モータ９１ａ、第１モータ９１ａに直結された第１リードスクリュー９１ｂ、第１リードスクリュー９１ｂに螺合されると共に前側可動レンズ群３０の係合片３５に光軸方向Ｌの後側から係合する第１ナット９１ｃ、第１リードスクリュー９１ｂの先端に嵌合された第１軸受部材９１ｄ、第１モータ９１ａ及び第１軸受部材９１ｄを保持する第１保持プレート９１ｅ等を備えている。ここで、第１モータ９１ａとしては、ステッピングモータ等が採用される。また、ここでは、第１モータ９１ａ、第１リードスクリュー９１ｂ、第１ナット９１ｃにより第１駆動ユニットが構成されている。

第１保持プレート９１ｅは、第１リードスクリュー９１ｂに平行に伸長する壁部９１ｅ１、壁部９１ｅ１の一端にて屈曲され第１モータ９１ａの端面を固定する固定部９１ｅ２、壁部９１ｅ１の他端にて屈曲され第１リードスクリュー９１ｂの先端側を（第１軸受部材９１ｄを介して）保持する保持部９１ｅ３を画定するように、コ字状に両端が屈曲して形成され、その壁部９１ｅ１においてネジＢを捩じ込むネジ孔９１ｅ´を有している。
そして、第１保持プレート９１ｅは、ネジＢにより連結保持プレート９３に対して着脱自在に固定されて保持されるようになっている。
これによれば、第１モータ９１ａの端面が第１保持プレート９１ｅの固定部９１ｅ２に固定され、第１モータ９１ａに直結されかつ第１ナット９１ｃを螺合した第１リードスクリュー９１ｂの先端側が第１保持プレート９１ｅの保持部９１ｅ３に保持されるため、第１モータ９１ａに対する第１リードスクリュー９１ｂの振れを防止できる。

第２駆動機構９２は、第２モータ９２ａ、第２モータ９２ａに直結された第２リードスクリュー９２ｂ、第２リードスクリュー９２ｂに螺合されると共に後側可動レンズ群４０の係合片４５に光軸方向Ｌの前側から係合する第２ナット９２ｃ、第２リードスクリュー９２ｂの先端に嵌合された第２軸受部材９２ｄ、第２モータ９２ａ及び第２軸受部材９２ｄを保持する第２保持プレート９２ｅ等を備えている。ここで、第２モータ９２ａとしては、ステッピングモータ等が採用される。また、ここでは、第２モータ９２ａ、第２リードスクリュー９２ｂ、第２ナット９２ｃにより第２駆動ユニットが構成されている。

第２保持プレート９２ｅは、第１保持プレート９１ｅと同一形状をなすように形成され、すなわち、第２リードスクリュー９２ｂに平行に伸長する壁部９２ｅ１、壁部９２ｅ１の一端にて屈曲され第２モータ９２ａの端面を固定する固定部９２ｅ２、壁部９２ｅ１の他端にて屈曲され第２リードスクリュー９２ｂの先端側を（第２軸受部材９２ｄを介して）保持する保持部９２ｅ３を画定するように、コ字状に両端が屈曲して形成され、その壁部９２ｅ１においてネジＢを捩じ込むネジ孔９２ｅ´を有している。
そして、第２保持プレート９２ｅは、ネジＢにより連結保持プレート９３に対して着脱自在に固定されて保持されるようになっている。
これによれば、第２モータ９２ａの端面が第２保持プレート９２ｅの固定部９２ｅ２に固定され、第２モータ９２ａに直結されかつ第２ナット９２ｃを螺合した第２リードスクリュー９２ｂの先端側が第１保持プレート９２ｅの保持部９２ｅ３に保持されるため、第２モータ９２ａに対する第２リードスクリュー９２ｂの振れを防止できる。

連結保持プレート９３は、図１４に示すように、略矩形の平板部９３ａ及び２つの固定部９３ｂ，９３ｃを画定するように形成され、第１保持プレート９１ｅのネジ孔９１ｅ´に捩じ込むネジＢを通す円孔９３ａ´、第２保持プレート９２ｅのネジ孔９２ｅ´に捩じ込むネジＢを通す円孔９３ａ´´、筐体１０の延出壁１７に形成されたネジ穴１７ａに捩じ込むネジＢを通す円孔９３ｂ´、筐体１０の側壁１４に形成された位置決め突起１４ａが嵌合される円孔９３ｃ´、円孔１４ｂを通されたネジＢが捩じ込まれるネジ孔９３ｃ´´を画定している。

そして、第１駆動機構９１及び第２駆動機構９２は、図１４に示すように、第１モータ９１ａに直結されかつ第１ナット９１ｃを螺合させた第１リードスクリュー９１ｂと第２モータ９２ａに直結されかつ第２ナット９２ｃを螺合させた第２リードスクリュー９２ｂとを平行に配列させるように、第１保持プレート９１ｅと第２保持プレート９２ｅを隣接させ、ネジＢにより、一つの連結保持プレート９３に対して一体的に固定（連結）して保持される。これにより、モジュール化された一つの駆動機構９０が形成される。
このように、ネジ等により保持プレート９１ｅ，９２ｅの壁部９１ｅ１，９２ｅ１を連結保持プレート９３の平板部９３ａに結合するだけで、二つの駆動機構９１，９２が一体となったモジュール化された一つの駆動機構９０が得られ、このモジュール化された駆動機構９０の土台となる連結保持プレート９３（の少なくも二つの固定部９３ｂ，９３ｃ）を筐体１０に固定することで、駆動機構全体の組み付けを容易に行うことができる。

また、駆動機構９０は、図１３に示すように、筐体１０の外側から開口部１６に近付けて、円孔９３ｂ´を通したネジＢをネジ孔１７ａに捩じ込みかつ円孔１４ｂを通したネジＢをネジ孔９３ｃ´´に捩じ込むことにより、連結保持プレート９３で筐体１０の開口部１６を塞ぐように、着脱自在に取り付けられるようになっている。
このように、駆動機構９０を筐体１０の外側から近づけて、連結保持プレート９３で開口部１６を覆うように組み付けることで、その組み付けが容易に行うことができ、又、一旦組み付けた後でも内部の点検又は修理等の際に容易に取り外すことができ、又、フレキシブル配線板１３０等も筐体１０の外側において直接接続することができるため、接続用の開口部が不要になり、外部から筐体１０内にゴミ等が侵入するのを防止することができる。

尚、連結保持プレート９３が筐体１０に組み付けられた状態で、第１駆動機構９１は、第１モータ９１ａの起動により第１リードスクリュー９１ｂが回転すると、第１ナット９１ｃが光軸方向Ｌに移動し、第１ナット９１ｃに追従する係合片３５を介して、前側可動レンズ群３０を光軸方向Ｌの所望の位置に移動させるように作動し、第２駆動機構９２は、第２モータ９２ａの起動により第２リードスクリュー９２ｂが回転すると、第２ナット９２ｃが光軸方向Ｌに移動し、第２ナット９２ｃに追従する係合片４５を介して、後側可動レンズ群４０を光軸方向Ｌの所望の位置に移動させるように作動する。

また、第１保持プレート９１ｅ及び第２保持プレート９２ｅと第１モータ９１ａ及び第２モータ９２ａの間には、隙間を封止するためのエポキシ樹脂（接着剤）等により形成された充填部材９４が配置されている。これにより、第１モータ９１ａ、第２モータ９２ａ、第１保持プレート９１ｅ、第２保持プレート９２ｅ、あるいは、筐体１０の間において筐体１０の内部に通じる隙間を確実に封止することができ、ゴミ等の侵入をより確実に防止することができる。

上記駆動機構９０によれば、複数の駆動機構９１，９２は一つの連結保持プレート９３に一緒に着脱可能に固定して保持され、この一つの連結保持プレート９３が筐体１０に対して着脱可能に取り付けられるため、筐体１０には一つの連結保持プレート９３を固定する固定領域（ネジ穴１７ａ，位置決め突起１４ａ，円孔１４ｂ等）を設ければよく、筐体１０の構造を簡素化できる。また、複数の駆動機構９１，９２を集約して配置するため、全体としてレンズ鏡胴を小型化できる。さらに、複数の駆動機構９１，９２は連結保持プレート９３に対してそれぞれ着脱自在であるため、複数の駆動機構９１，９２の中に不良品が生じた場合は、その不良品の駆動機構を良品の駆動機構に交換するだけでよく、完全に一つのユニットとして形成された場合に良品のものまで交換する場合に比べて、不良率の低減、コストの低減を達成することができる。

第１位置センサ１０１は、投光素子及び受光素子を備えた透過型の光センサであり、図３、図９、図１１（ａ）に示すように、筐体１０の凹部１１ｅに取り付けられている。そして、第１位置センサ１０１は、検出片３４が投光素子から受光素子に向う検出光を遮ることで、前側可動レンズ群３０の初期位置を検出するようになっている。
第２位置センサ１０２は、投光素子及び受光素子を備えた透過型の光センサであり、図３、図９、図１１（ａ）に示すように、筐体１０の凹部１２ｅに取り付けられている。そして、第２位置センサ１０２は、検出片４４が投光素子から受光素子に向う検出光を遮ることで、後側可動レンズ群４０の初期位置を検出するようになっている。

カバー１１０は、図３ないし図５に示すように、薄板状の金属板を用いて、平板状でかつ開口部１５を閉塞し得るように略矩形の外輪郭をなすように形成され、ネジＢを通す円孔１１１、位置決め突起１１ｄ，１２ｄを嵌合させる円孔１１２、掛止爪１３ａ，１２ｉに掛止される掛止片１１３等を備えている。
そして、カバー１１０は、図３に示すように、筐体１０の内部に収容する部品（ガイドシャフト２１，２２，２３、前側可動レンズ群３０、後側可動レンズ群４０、コイルスプリング５０等）の組み付けが完了した後に、開口部１５を覆うようにネジＢを用いて筐体１０に結合されるようになっている。
このように、筐体１０に対して着脱自在なカバー１１０を設けたことにより、内部の確認及び必要に応じた分解作業を容易に行うことができる。また、カバー１１０を平板状に形成したことにより、カバー１１０に垂直な方向（光軸Ｌに垂直な方向）の薄型化を達成することができる。

押えカバー１２０は、樹脂材料を用いて形成されており、図１５に示すように、筐体１０の掛止爪１７ｂに掛止される４つの掛止片１２１、プリズム８０に当接させられる４つの当接部１２２等を備えている。
そして、押えカバー１２０は、図５及び図１２に示すように、プリズム８０を２つの延出壁１７の間に挟み込むように挿入した後に、プリズム８０を位置決め部１７ｃに向けて押えつつ固定するように、掛止片１２１を掛止爪１７ｂに掛止して筐体１０に結合されるようになっている。ここで、掛止片１２１は掛止爪１７ｂに対してスナップフィットにより結合されるため、掛止片１２１を外側に撓ませれば、押えカバー１２０を筐体１０から容易に取り外すことができる。

フレキシブル配線板１３０は、図２に示すように、駆動機構９０の第１モータ９１ａ及び第２モータ９２ａの接続端子、第１位置センサ１０１の接続端子、第２位置センサ１０２の接続端子を、携帯電話機Ｐ内の制御回路等に電気的に接続するものであり、筐体１０及び押えカバー１２０の外壁に沿うように屈曲して形成されている。
このように、フレキシブル配線板１３０が光路から外れた領域で外壁に沿うように配置されているため、レンズ鏡胴の薄型化、小型化に寄与することができる。

次に、このレンズ鏡胴Ｍの組み付けについて説明する。
組み付けに先立って、筐体１０、３つのガイドシャフト２１，２２，２３、前側可動レンズ群３０、後側可動レンズ群４０、コイルスプリング５０、前側固定レンズ群６０、後側固定レンズ群７０、プリズム８０、モジュール化された駆動機構９０、第１位置センサ１０１及び第２位置センサ１０２、カバー１１０、押えカバー１２０、フレキシブル配線板１３０等を準備する。

先ず、第１位置センサ１０１が筐体１０の凹部１１ｅに嵌め込まれ、第２位置センサ１０２が筐体１０の凹部１２ｅに嵌め込まれる。
そして、前側可動レンズ群３０及び後側可動レンズ群４０が開口部１５から筐体１０内に挿入されて所定位置に保持され、ガイドシャフト２１，２２及び回転止めガイドシャフト２３が、光軸方向Ｌの後方から筐体１０に近づけられて対応する嵌合孔１２ｂにそれぞれ挿入され、ガイドシャフト２１が前側可動レンズ群３０の連結部３２に挿入され、ガイドシャフト２２が後側可動レンズ群４０の連結部４２に挿入され、回転止めガイドシャフト２３が後側可動レンズ群４０の連結部４３に挿入されかつ前側可動レンズ群３０の連結部３３に挿入され、さらに、筐体１０の対応する嵌合孔１１ｂにそれぞれ挿入される。

これにより、ガイドシャフト２１，２２及び回転止めガイドシャフト２３は、それぞれの両端部が筐体１０の嵌合孔１１ｂ，１２ｂに嵌合されて固定された状態となり、光軸方向Ｌと平行に高精度に固定される。
また、前側可動レンズ群３０は、回転止めガイドシャフト２３により光軸Ｌ回りの回転が規制されつつガイドシャフト２１により光軸方向Ｌに移動自在にガイドされる状態となり、後側可動レンズ群４０は、回転止めガイドシャフト２３により光軸Ｌ回りの回転が規制されつつガイドシャフト２２により光軸方向Ｌに移動自在にガイドされる状態となる。
このように、光軸方向Ｌにガイドする専用のガイドシャフト２１，２２と光軸Ｌ回りの回転を規制する共通のガイドシャフト２３を採用することで、構造の簡素化、部品点数の削減が達成され、前側可動レンズ群３０及び後側可動レンズ群４０は光軸方向Ｌに高精度にガイドされ得る。

続いて、コイルスプリング５０が、前側可動レンズ群３０の掛止部３６と後側可動レンズ群４０の掛止部４６に掛止されて張設される。尚、コイルスプリング５０の組み付けは、この順番に限定されず、後に組み付けられてもよい。
続いて、前側固定レンズ群６０が、光軸方向Ｌの前方から筐体１０に近づけられて、前側環状固定部１１ａに挿入され適宜接着剤等を用いて固定される。
続いて、後側固定レンズ群７０が、光軸方向Ｌの後方から筐体１０に近づけられて、後側環状固定部１２ａに挿入され適宜接着剤等を用いて固定される。
尚、後側固定レンズ群７０が先に組み込まれ、続いて、前側固定レンズ群６０が組み込まれてもよい。

続いて、第１ナット９１ｃが係合片３５に光軸方向Ｌの後側から当接し、第２ナット９２ｃが係合片４５に光軸方向Ｌの前側から当接するようにして、モジュール化された駆動機構９０が、光軸方向Ｌに垂直な方向から筐体１０に近づけられて、連結保持プレート９３で開口部１６を塞ぐように筐体１０に組み付けられる。

ここで、駆動機構９０まで組み付けられたレンズ鏡胴が所定の検査装置にセットされて、前側固定レンズ群６０、前側可動レンズ群３０、後側可動レンズ群４０、及び後側固定レンズ群７０からなる光学系の特性検査が行われる。
ここで、特性検査で合格すると、プリズム８０が筐体１０に嵌め込まれ、その外側から押えカバー１２０が組み付けられる。尚、特性検査で不合格になると、適宜手直し工程に移行される。
続いて、カバー１１０が開口部１５を塞ぐように筐体１０に組み付けられる。

最後に、フレキシブル配線板１３０が、筐体１０及び押えカバー１２０の外壁面に沿うように配線されて、第１モータ９１ａ及び第２モータ９２ａの接続端子、第１位置センサ１０１及び第２位置センサ１０２の接続端子にそれぞれ接続される。
これにより、レンズ鏡胴が完成する。その後、必要に応じて、筐体１０の後方に位置する凹部１２ｈに撮像素子が嵌め込まれる。
このように、駆動機構９０は筐体１０の外側に配置され、フレキシブル配線板１３０も筐体１０の外側に配設されるため、筐体１０の内部から外側にフレキシブル配線板１３０を導く開口部が不要になり、ゴミ等が筐体１０内に侵入するのを防止することができる。

次に、レンズ鏡胴の動作について、図１６を参照しつつ簡単に説明する。
先ず、被写体光は、プリズム８０に垂直な方向から進入し、プリズム８０により９０度光路が屈曲させられ、直線上に並ぶ前側固定レンズ群６０→前側可動レンズ群３０→後側可動レンズ群４０→後側固定レンズ群７０を順次通過し、さらに後方に配置される撮像素子に入射するようになっている。
そして、休止状態においては、前側レンズ群３０は光軸方向Ｌの最も前方に停止し、後側可動レンズ群４０は光軸方向Ｌの最も後方に停止した状態にある。
そして、第１駆動機構９１により、前側可動レンズ群３０が光軸方向Ｌに駆動され、第２駆動機構９２により、後側可動レンズ群４０が光軸方向Ｌに駆動され、図１６（ａ）に示す広角端撮影位置から、図１６（ｂ）に示す中間撮影位置を経て、図１６（ｃ）に示す望遠端撮影位置に至るようになっている。

上記構成をなすレンズ鏡胴Ｍによれば、構造の簡素化、部品点数の削減及び部品の集約化による小型化、低コスト化、組付け作業性の向上、組付け精度の向上等を達成しつつ、複数の駆動機構において一部の駆動機構に不良品が発生した場合はその不良品のみを交換することができ、その結果不良率を低減でき、小型化、低コスト化等が要求される携帯電話機等に搭載されるデジタルカメラ等に適したレンズ鏡胴が得られる。

上記実施形態においては、複数の可動レンズ群として二つの可動レンズ群３０，４０と、複数の駆動機構として二つの駆動機構９１，９２を備えた場合を示したが、これに限定されるものではなく、３つ以上の可動レンズ群及び駆動機構を含む構成において、本発明を適用してもよい。

以上述べたように、本発明のレンズ鏡胴は、構造の簡素化、部品点数の削減及び部品の集約化による小型化、低コスト化、組付け作業性の向上、組付け精度の向上等を達成しつつ、不良率を低減できるため、小型化、低コスト化等が要求される携帯電話機等に搭載されるデジタルカメラ等に適用できるのは勿論のこと、携帯電話機に限らず、その他の携帯情報端末機又はデジタルカメラ、あるいは、設置型のデジタルカメラ等のレンズ鏡胴としても有用である。

本発明に係るレンズ鏡胴を携帯電話機に搭載した状態を示す斜視図である。 本発明に係るレンズ鏡胴の一実施形態を示す斜視図である。 レンズ鏡胴において、カバーを筐体から外した状態を示す斜視図である。 レンズ鏡胴において、カバー及び駆動機構を筐体から外した状態を示す斜視図である。 レンズ鏡胴の分解斜視図である。 レンズ鏡胴の一部をなす筐体を示す斜視図である。 レンズ鏡胴の一部をなす筐体を示す斜視図である。 （ａ）はレンズ鏡胴の一部をなす筐体を光軸方向の後側から見た端面図、（ｂ）はレンズ鏡胴の一部をなす筐体を光軸方向の前側から見た端面図である。 レンズ鏡胴の内部を示す断面図である。 レンズ鏡胴の内部を示す平面図である。 （ａ）はレンズ鏡胴の外側面図、（ｂ）はレンズ鏡胴の内部を示す断面図である。 レンズ鏡胴の光軸Ｌを含む面での断面図である。 レンズ鏡胴において、駆動機構を筐体から外した状態を示す斜視図である。 レンズ鏡胴の一部をなす駆動機構を示す分解斜視図である。 レンズ鏡胴の一部をなす押えカバーを示す斜視図である。 レンズ鏡胴に含まれる可動レンズ群の動作を説明するものであり、（ａ）は広角端撮影位置にある状態を示す断面図、（ｂ）は中間撮影位置にある状態を示す断面図、（ｃ）は望遠端撮影位置にある状態を示す断面図である。

符号の説明

Ｌ 光軸方向
Ｐ 携帯電話機
Ｐ１ 蓋体
Ｍ レンズ鏡胴
１０ 筐体
１１ 前壁
１１ａ 前側環状固定部
１１ｂ 嵌合孔
１１ｃ ネジ穴
１１ｄ 位置決め突起
１１ｅ，１１ｆ 凹部
１２ 後壁
１２ａ 後側環状固定部
１２ｂ 嵌合孔
１２ｃ ネジ穴
１２ｄ 位置決め突起
１２ｅ，１２ｆ 凹部
１２ｇ 略Ｕ字状のフランジ部
１２ｈ 凹部
１２ｉ，１３ａ 掛止爪
１３，１４ 側壁
１４ａ 位置決め突起
１４ｂ 円孔
１５，１６ 開口部
１７ 延出壁
１７ａ ネジ穴
１７ｂ 掛止爪
１７ｃ 位置決め部
２１，２２ ガイドシャフト
２３ 回転止めガイドシャフト
３０ 前側可動レンズ群
３１ レンズ枠
Ｇ レンズ
３２，３３ 連結部
３４ 検出片
３５ 係合片
３６ 掛止部
４０ 後側可動レンズ群
４１ レンズ枠
Ｇ レンズ
４２，４３ 連結部
４４ 検出片
４５ 係合片
４６ 掛止部
５０ コイルスプリング
６０ 前側固定レンズ群
Ｇ レンズ
７０ 後側固定レンズ群
Ｇ レンズ
８０ プリズム
９０ 駆動機構
９１ 第１駆動機構
９１ａ 第１モータ（駆動ユニット）
９１ｂ 第１リードスクリュー（駆動ユニット）
９１ｃ 第１ナット（駆動ユニット）
９１ｄ 第１軸受部材
９１ｅ 第１保持プレート
９１ｅ´ ネジ孔
９１ｅ１ 壁部
９１ｅ２ 固定部
９１ｅ３ 保持部
９２ 第２駆動機構
９２ａ 第２モータ（駆動ユニット）
９２ｂ 第２リードスクリュー（駆動ユニット）
９２ｃ 第２ナット（駆動ユニット）
９２ｄ 第２軸受部材
９２ｅ 第２保持プレート
９２ｅ´ ネジ孔
９２ｅ１ 壁部
９２ｅ２ 固定部
９２ｅ３ 保持部
９３ 連結保持プレート（連結保持部材）
９３ａ 平板部
９３ｂ，９３ｃ 固定部
９３ａ´，９３ａ´´ 円孔
９３ｂ´ 円孔
９３ｃ´ 円孔
９３ｃ´´ ネジ孔
９４ 充填部材
１０１ 第１位置センサ
１０２ 第２位置センサ
１１０ カバー
１１１，１１２ 円孔
１１３ 掛止片
１２０ 押えカバー
１２１ 掛止片
１２２ 当接部
１３０ フレキシブル配線板

Claims (4)

1. 光軸方向に伸長する筐体と、前記筐体内に配列されて光軸方向に相対的に移動自在に支持された複数の可動レンズ群と、前記複数の可動レンズ群をそれぞれ駆動する複数の駆動機構と、を備えたレンズ鏡胴であって、
   前記複数の駆動機構を着脱自在に一緒に固定して保持する一つの連結保持部材を含み、
   前記連結保持部材は、前記筐体に対して着脱自在に取り付けられている、
   ことを特徴とするレンズ鏡胴。
2. 前記複数の駆動機構は、モータ，前記モータに直結されかつ光軸方向に伸長するリードスクリュー，前記リードスクリューに螺合されたナットを含む駆動ユニットと、前記駆動ユニットを保持する保持プレートとを含み、
   前記連結保持部材は、前記複数の駆動機構に含まれる複数の保持プレートを一緒に固定して保持するように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
3. 前記筐体は、光軸方向に垂直な方向の少なくとも一つの側壁を取り除いて形成され前記リードスクリュー及びナットが臨むように配置される開口部を含み、
   前記連結保持部材は、前記筐体に取り付けられた状態で、前記開口部を塞ぐように形成されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡胴。
4. 前記保持プレートは、前記リードスクリューに平行に伸長する壁部、前記壁部の一端にて屈曲され前記モータの端面を固定する固定部、前記壁部の他端にて屈曲され前記リードスクリューの先端側を保持する保持部を画定するように形成され、
   前記連結保持部材は、前記保持プレートの壁部を固定する平板部、前記筐体に固定される少なくとも二つの固定部を画定するように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一つに記載のレンズ鏡胴。
   

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